一、、、热电厂余热利用布景

1.1、、、火电厂余热的特点

u 品位。排汽压力：：：水冷，，4-8kPa;空冷，，15kPa。冷凝温度:水冷，，29-41.5℃;空冷，，54℃左右。

u 量、、、集中。均匀发电耗热约占总输入的32%左右。纯凝汽工况排入气的可回收冷凝热占50%以上，，为发电耗热的1.5倍以上;供热工况可回收冷凝热约为发电耗热的0.7-1.3倍。

*热工手册 任泽霈等 主编 机械工业出版社 2002年11月版

1.2、、、我国热电厂能源利用近况

冷凝热排空(抛弃)：：：热电厂做功的蒸汽必要冷凝成水回到锅炉。目前普遍选取的步骤是通过水冷或空冷冷凝蒸汽，，冷凝热排入气。由于冷凝热属于品位热源，，难以利用,除真空的背压机组外，，少回收。

正在集中供热的热电机组以及可资利用的火电机组的冷凝热部门未被利用，，冷凝热依然通过空冷岛或凉水塔排空，，火(热)电机组，，蕴含单机容量在300MW以上的型火电机组依然在效能能耗的状态下运行。

火力发电厂冷凝热通过凉水塔或空冷岛排入气，，形成巨大的冷端损失，，是火力发电厂能源使用效能下的重要原因，，不仅造成和水(或电)的浪费，，同时也严重地(热)传染了气；鹆Ψ⒌绯Ю淠扰趴眨俏夜踔疗毡榇嬖诘奈侍猓抢朔眩彩俏弈。

然而，，随着热泵的发展，，出格是大型温水源热泵的问世，，使得发电机组冷凝热回收将成为可能。

二、、、热泵介绍

2.1 热泵种类

2.2 吸收式热泵道理

类吸收式热泵也称增量型热泵，，以亏损高温热能为价值，，从高温热源中回收热量，，制取中温位的热能。

2.1 热泵道理

从工作道理讲，，热泵就是制冷(热)机，，热泵用溴化锂水溶液为工，，其中水为制冷剂，，溴化锂为吸收剂。

溴化锂(LiBr):白色立方晶系结晶或粒状粉末，，易溶于水，，溶于乙醇和乙醚，，可溶于甲醇、、、丙酮、、、乙二醇等有机溶剂。其水溶液理论张力，，有强烈的吸收水蒸气的能力。

真空度与水的沸点之间的关系：：：真空越高，，沸点越高(见下图)

2.2 热泵机关及道理

溴化锂吸收式热泵由取热器、、、浓缩器、、、加热器和再热器四个部门组成。

过程一：：：余热热提取

取热器内一向维持真空状态，，利用水在肯定的压环境下便会温沸腾、、、气化的道理，，将水变为水蒸气。来自冷凝器的蒸汽凝水喷淋在取热器换热管的外理论温蒸发，，吸收换热管内部流动的温废热源的热量，，同时产生蒸汽进入加热器，，实现热量的回收提取过程。

过程二：：：余热热量的转移

在加热器内，，利用溴化锂浓溶液的吸水放热机能，，顶部的溴化锂浓溶液吸收来自取热器的水蒸汽，，溴化锂溶液的温度迅速升，，溶液散布在吸收器换热管外部，，加热换热管内必要提高温度的热媒，，实现了温热源的热量向被加热热媒转移，，同时溴化锂溶液由浓变。辉儆形裕匾ㄋ跹肥褂。

过程三：：：吸收工的浓缩

在浓缩器内，，利用驱动热源的热量，，对来自加热器的溴化锂稀溶液进行浓缩，，产生的浓溶液持续回到加热器内持续吸收水蒸汽加热供热水，，溶液浓缩产生的温二次蒸汽去再热器。

过程四:二次蒸汽冷凝

再热器是利用浓缩器内蒸汽加热浓缩溴化锂稀溶液造成溴化锂浓溶液而蒸发出来的二次乏汽，，对上述循环管路中经过加热器加热的热水进行再加热，，从而达到更高的温度。

三、、、热电厂余热利用规划

3.1、、、热电厂常用抽汽供热模式

3.2、、、热电厂吸收式热泵余热利用规划

规划描述：：：

选取吸收式热泵回收排汽冷凝热将一次供热水从60℃加热到90℃，，热水90℃到120℃使用汽轮机抽汽来加热

热泵回收循环冷却水的余热，，冷却水40℃进热泵，，30℃出

热泵机组必要使用部门0.5MPaG的蒸汽作为驱动热源

热泵机组用电量(单台供热量30MW，，机组用电30KW)

规划选六台单机制热量30MW的吸收式热泵设备

吸收式热泵热量平衡图

◆ 凭据变工况运行曲线，，在外部环境冷时热泵的负荷。

一次网均匀回水温度为55℃时，，热泵制热量为110%，，

选取本项目节能解决规划年均匀可回收冷凝热79.2MW

注：：：6套×12MW×1.1=79.2MW

◆ 若是采暖季均匀供暖负荷按寒天负荷的80%进行推算，，

本项目六套吸收式热泵增长的供暖面积为198万m2

注：：：79.2MW÷50W/m2÷80%=198万m2

◆ 扩容收入

本项目单套30MW吸收式热泵可增长供暖面积24万m2

选取六套吸收式热泵可增长供热面积144万m2

采暖费按24元/m2推算，，年增长采暖费收入3456万元。

◆ 节能收入

本项目六套热泵年均匀负荷为110%，，均匀可回收冷凝热79.2MW ，，整年增长供热量103.2GJ，，节能5.42万吨标煤/年，，节能效益显著。

◆ 节水收入

本项目选取吸收式热泵回收循环水带走的汽机排汽冷凝热，，从而降了电厂冷却塔的负荷，，削减了冷却塔的水量损失，，每年能够节水49.4万吨。

◆ 环保效益

本项目选取吸收式热泵包办燃煤锅炉提供集中供热，， 为此：：：

每年削减二氧化碳排放量13.5万吨

每年削减二氧化硫排放量1694吨

每年削减氮氧化物排放量804吨

◆ 机组热效能提、、、煤耗降(详见下表)

本工程小机组与600MW机组指标参数比力表

由上表可知小机组效能、、、煤耗，，而带供热的小机组效能并不，，煤耗并不，，别是可能回收循环水余热的小机组效能之，，远于(600MW及以上)机组;煤耗之，，远于(600MW及以上)机组。

所以建议在选取余热回收提小机组效能，，在“上压小”的同时对效能煤耗的小热电要区别对待;通过关停小火电降供电标煤耗是有限的，，今对火(热)电厂节能主攻方向应转为冷凝热回收，，冷凝热回收潜力巨，，热泵应力推广。

四、、、利用远景

我国集中供热随着城镇化的建设发展迅速，，2009年全国集中供热面积已经达到35.6亿平方米。北方地域集中供热热源日显不及，，现有的热电联产供热能力有限，，在很多城市不得不建型区域锅炉房(热源厂)作为集中供热热源。热源缺口较。

而近接二连三出现的雾霾气象令区域锅炉房备受诟。淙刃埽曰肪炒狙现。据调查，，区域锅炉房对雾霾气象“贡献”为25%。所以对热电厂、、、钢铁厂等耗能户的余热回收可谓两全其美，，余热回收利用的市场极度辽阔。

据国有关部门颁布，，至2009年，，我国6000千瓦及以上电厂发电设备容量87407万千瓦，，其中火电65205万千瓦，，可资利用的火电按15000万千瓦(不及四分之一)估计，，每发1瓦电回收冷凝热按0.7瓦估计，，供暖期按5个月估计，，供冷期按3个月估计，，每年可回收冷凝热2177.28百万吉焦。若是供热锅炉均匀运行效能按60%估算，，每年可节尺度煤1.2亿吨。若是被刷新的有50%的水冷机组，，按每兆瓦装机容量年节水1万吨推算，，每年节水15亿吨。

每年减排二氧化碳3亿吨，，向气中少排热2177百万吉焦。

依照以上预测，，回收冷凝热总装机容量为105000兆瓦，，溴化锂吸收式热泵与离心热泵按7:3估算，，必要溴化锂吸收式热泵总装机容量73500兆瓦，，必要离心热泵总装机容量31500兆瓦。

热价按27元/吉焦推算，，每年回收冷凝热收入587.8亿元。水费按5元/吨推算，，每年节水收入75亿元。

热指标按50瓦/平方米推算，，利用回收的冷凝热能够增供热面积21亿平方米。

每平方米供热面积投资按80元(热源50元，，一次管网和换热站30元)估计，，利用冷凝热供热能够拉动投资1680亿元。

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